Tomografía tridimensional de órgano entero de alta resolución de infecciones microbianas

Las infecciones bacterianas son una amenaza importante para la salud humana. La resistencia a los antimicrobianos está aumentando y todavía faltan vacunas para varios patógenos importantes. Para identificar nuevas vías para las estrategias de control, necesitamos saber más sobre cómo los patógenos responden al sistema inmunitario del huésped y a los antibióticos in vivo en los tejidos infectados.

Las bacterias supervivientes pueden causar recaídas si los antimicrobianos no logran erradicar una infección. Mediante el uso de tomografía seriada, demostramos que la fiebre tifoidea que causa salmonela puede persistir durante el tratamiento en una parte específica del bazo. La inflamación es débil en esta región, lo que interrumpe la sinergia crítica entre los antibióticos y la inflamación para una eliminación efectiva.

Las bacterias son objetos del tamaño de un micrómetro. Es difícil localizar objetos tan pequeños en su contexto tisular. La tomografía seriada de dos fotones puede detectar una sola bacteria en órganos de un centímetro y determinar su tasa de replicación.

También podemos detectar células inmunitarias, como los neutrófilos, y determinar su relación espacial con las bacterias. Estudiamos las actividades de los antibióticos bacteriostáticos. Estos antibióticos pueden curar infecciones, aunque solo pueden inhibir el crecimiento bacteriano sin matar realmente al patógeno.

También determinamos la propagación de mutantes bacterianos que carecen de ciertos factores de virulencia y el impacto de los defectos inmunes en la infección y el tratamiento.